Решить неравенство: arctg(x)>-пи/4

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения неравенства arctan(x)>π4arc tangent x is greater than negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction воспользуемся свойствами функции арктангенса. 1. Анализ функции Функция f(x)=arctan(x)f of x equals arc tangent x обладает следующими ключевыми свойствами:

  • Область определения: D(f)=(;+)cap D open paren f close paren equals open paren negative infinity ; positive infinity close paren. Монотонность: Функция является строго возрастающей на всей числовой прямой. Это означает, что для любых aa и bb неравенство arctan(a)>arctan(b)arc tangent a is greater than arc tangent b равносильно неравенству a>ba is greater than b.

2. Преобразование неравенства Нам дано неравенство: arctan(x)>π4arc tangent x is greater than negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction Заметим, что значение π4negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction можно представить как арктангенс некоторого числа. Из таблицы тригонометрических значений известно, что: tan(π4)=-1arctan(-1)=π4tangent open paren negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction close paren equals negative 1 ⟹ arc tangent negative 1 equals negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction Подставим это значение в исходное неравенство: arctan(x)>arctan(-1)arc tangent x is greater than arc tangent negative 13. Решение Так как функция y=arctan(x)y equals arc tangent x монотонно возрастает, мы можем перейти от сравнения значений функций к сравнению их аргументов, сохраняя знак неравенства: x>-1x is greater than negative 14. Проверка границ (асимптоты) Функция арктангенса ограничена по вертикали: еe значения всегда лежат в интервале (π2;π2)open paren negative the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction ; the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction close paren . Поскольку наше условие требует, чтобы значения были больше π4negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction , а это значение входит в область значений функции, никаких дополнительных ограничений сверху на xx не накладывается. При x+x right arrow positive infinity значение arctan(x)arc tangent x стремится к π2the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction , что всегда больше π4negative the fraction with numerator pi and denominator 4 end-fraction . Ответ: x(-1;+)x is an element of open paren negative 1 ; positive infinity close paren или x>-1x is greater than negative 1. Хотите, чтобы я разобрал решение аналогичного неравенства с функцией arcctg(x)arcctg open paren x close paren или графически пояснил это решение?

Форма ответа

Ваш аватар